特許 7404035 経路別料金処理システム、経路判定装置、経路判定方法、及び経路判定プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-15

(45)【発行日】2023-12-25

(54)【発明の名称】経路別料金処理システム、経路判定装置、経路判定方法、及び経路判定プログラム

(51)【国際特許分類】

   G07B 15/00 20110101AFI20231218BHJP

【ＦＩ】

G07B15/00 P

G07B15/00 510

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019205720

(22)【出願日】2019-11-13

(65)【公開番号】P2021077289

(43)【公開日】2021-05-20

【審査請求日】2022-09-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】弓倉 陽介

(72)【発明者】

【氏名】北口 英利

(72)【発明者】

【氏名】出来 康造

(72)【発明者】

【氏名】小黒 晶夫

【審査官】山本 裕太

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１０１５８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０５４１５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０２４８８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０７Ｂ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の通行経路を有する有料道路における車両の走行経路を判定する経路判定システムにおいて、
有料道路の入口に設けられ、当該入口から入場した車両の車両識別情報を受信する入口路側装置と、
有料道路の出口に設けられ、当該出口から出場した前記車両の前記車両識別情報を受信する出口路側装置と、
路側通信部で受信した車両識別情報及び車両の位置情報に基づいて通行経路を判定する経路判定装置と、を備え、
前記経路判定装置は、
前記有料道路の分岐と合流の間の通行経路の一部区間に仮想領域を設定し、設定された複数の仮想領域を示す領域情報と、複数の仮想領域及び通行経路を関連付けた経路判定情報とを記憶する記憶部と、
前記入口路側装置から前記有料道路の入口から入場した車両の車両識別情報を含む入場記録を受信し、また、出口路側装置から前記有料道路の出口から出場した前記車両の前記車両識別情報を含む出場記録を出口路側装置から受信する路側通信部と、
路側通信部を介して、前記車両の通信装置から複数回にわたり送信される前記車両識別情報及び位置情報を含む車両位置情報を受信する位置情報受信部と、
前記入場記録の受信後、前記位置情報が所定の仮想領域に含まれるか否かを判定し、前記位置情報が前記所定の仮想領域に含まれる場合に、前記車両位置情報に基づき前記車両識別情報に対して所定の通行経路を通過したと判定する経路判定部と、
前記入場記録、前記出場記録、及び前記所定の通行経路に基づき前記車両識別情報に対して通行料金を計算する計算部と、
を備える経路別料金処理システム。

【請求項2】

前記経路判定部は、前記入場記録の受信と前記入場記録に対応する前記出場記録の未受信の条件を満たし、前記位置情報が前記仮想領域に含まれる場合に、前記車両位置情報に基づき前記車両識別情報に対して前記所定の通行経路を通過したと判定する、
請求項１の経路別料金処理システム。

【請求項3】

前記経路判定部は、前記入場記録に含まれる入場日時が前記車両位置情報に含まれる日時情報より過去の日時を示す条件を満たし、前記位置情報が前記仮想領域に含まれる場合に、前記車両位置情報に基づき前記車両識別情報に対して前記所定の通行経路を通過したと判定する、
請求項１又は２の経路別料金処理システム。

【請求項4】

前記記憶部は、上流から下流に向かって通行することが定められた前記有料道路の分岐より下流の第１の通行経路における一部区間を含む第１の仮想領域を示す第１の領域情報、及び前記分岐より下流の第２の通行経路における一部区間を含む第２の仮想領域を示す第２の領域情報を記憶し、
さらに、前記記憶部は、前記第１の仮想領域及び前記第１の通行経路を関連付けた第１の経路判定情報と、前記第２の仮想領域及び前記第２の通行経路を関連付けた第２の経路判定情報とを記憶し、
前記経路判定部は、前記位置情報が前記第１の仮想領域に含まれる場合に、前記車両位置情報に基づき前記車両識別情報に対して前記第１の通行経路を通過したと判定し、前記位置情報が前記第２の仮想領域に含まれる場合に、前記車両位置情報に基づき前記車両識別情報に対して前記第２の通行経路を通過したと判定する、
請求項１の経路別料金処理システム。

【請求項5】

前記記憶部は、前記車両位置情報の送信又は受信周期に基づき定まる距離の前記一部区間を含む前記複数の仮想領域を示す前記領域情報を記憶する、
請求項１乃至４の何れか一つの経路別料金処理システム。

【請求項6】

複数の通行経路を有する有料道路における車両の走行経路を判定するための経路判定装置において、
前記有料道路の分岐と合流の間の通行経路の一部区間に仮想領域を設定し、設定された複数の仮想領域を示す領域情報と、複数の仮想領域及び通行経路を関連付けた経路判定情報とを記憶する記憶部と、
前記有料道路の入口に設けられた入口路側装置から、当該入口から入場した車両の車両識別情報を含む入場記録を受信する入場記録受信部と、
前記車両の通信装置から複数回にわたり送信される前記車両識別情報及び位置情報を含む車両位置情報を受信する位置情報受信部と、
前記入場記録の受信後、前記位置情報が所定の仮想領域に含まれるか否かを判定し、前記位置情報が前記所定の仮想領域に含まれる場合に、前記車両位置情報に基づき前記車両識別情報に対して所定の通行経路を通過したと判定する経路判定部と、
を備える経路判定装置。

【請求項7】

複数の通行経路を有する有料道路における走行経路を判定する経路判定方法であって、
記憶部に、前記有料道路の分岐と合流の間の通行経路上の複数の区間に仮想領域を設定し、設定された複数の仮想領域を示す領域情報と、複数の仮想領域及び通行経路を関連付けた経路判定情報とを記憶し、
入場記録受信部が、前記有料道路の入口に設けられた入口路側装置から、当該入口から入場した車両の車両識別情報を含む入場記録を受信し、
位置情報受信部は、車両の通信装置から複数回にわたり送信される車両識別情報及び位置情報を含む車両位置情報を受信し、
経路判定部が、前記入場記録の受信後、前記入口から出口に繋がる前記有料道路の複数の通行経路の一部区間を含む複数の仮想領域を示す領域情報に基づき前記位置情報が所定の仮想領域に含まれるか否かを判定し、
経路判定部が、前記位置情報が前記所定の仮想領域に含まれる場合に、前記所定の仮想領域及び所定の通行経路を関連付けた経路判定情報と前記車両位置情報とに基づき前記車両識別情報に対して前記所定の通行経路を通過したと判定する、
経路判定方法。

【請求項8】

コンピュータに、
有料道路の入口に設けられた入口路側装置から、当該入口から入場した車両の車両識別情報を含む入場記録を受信する手順と、
車両の通信装置から複数回にわたり送信される車両識別情報及び位置情報を含む車両位置情報を受信する手順と、
前記入場記録の受信後、前記入口から出口に繋がる前記有料道路の複数の通行経路の一部区間を含む複数の仮想領域を示す領域情報に基づき、前記位置情報が所定の前記仮想領域に含まれるか否かを判定する手順と、
前記位置情報が前記所定の仮想領域に含まれる場合に、前記所定の仮想領域及び所定の通行経路を関連付けた経路判定情報と前記車両位置情報とに基づき前記車両識別情報に対して前記所定の通行経路を通過したと判定する手順と、
を実行させる経路判定プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、経路別料金処理システム、経路判定装置、経路判定方法、及び経路判定プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、国では有料道路を賢く使う取り組みを促進しており、経路別課金の施策を強く押し出している。経路別課金とは、有料道路を走行した車が出発地から目的地に到達するまでに通る経路が複数ある時に、経路ごとに徴収すべき金額を目的に応じて（渋滞緩和や混雑課金など）設定できるようにするものである。この経路別課金を実現することにおいて、経路判定技術が必要となる。

【0003】

高速道路の経路別課金を行うための経路判定技術には大きく分けて以下の２つが存在する。

【0004】

（１）ＧＰＳデバイスの位置データを用いたマップマッチングによる経路判定
本経路判定の技術は、車両に積載されたＧＰＳ（Global Positioning System）デバイスにより記録される位置データを収集し、位置データをＸＹ座標に時系列に並べることで当該車両の位置情報の軌跡を構成し、この軌跡に対し補完等処理等を加えマップ上の道路と照合することで通過した経路を判定する技術である。

【0005】

（２）フリーフローアンテナ等を用いた経路判定
経路の分岐を把握できる箇所に、車両の車載器と無線通信するＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications）アンテナを設置する。車両が当該アンテナを通過する際に車載器とＤＳＲＣアンテナが通信し、車載器が当該アンテナから送信される経路情報をＩＣ（integrated circuit）カード等に記録する、或いは経路管理サーバが当該アンテナに接続された情報処理装置から送信される車両識別情報を含む経路情報を記録する。本経路判定の技術は、このようにして記録された経路情報に基づき車両の通過経路を判定する技術である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特許第６３３９０３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

一つ目の経路判定技術は、経路判定のための計算負荷が重く、経路判定までにある程度の時間が必要となる。有料道路の料金表示には即時性が求められ、この要求を満たすことが難しい。

【0008】

二つ目の経路判定技術は、車載器と無線通信するためのアンテナを設置する必要があり、経路を緻密に判定しようとすればするほど多数のアンテナの設置が必要となり、コストがかさむ。経路情報を収集するためのアンテナは、高速走行中の車両の車載器と通信することが多く、通信エラーが発生する可能性がある。例えば、道路に沿って多数のアンテナを設置し通信エラーを補うことが考えられるが、コストの増加を招く。

【0009】

本発明は、上記課題を解決するものであり、経路判定に優れた経路別料金処理システム、経路判定装置、経路判定方法、及び経路判定プログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

実施形態に係る経路判定システムは、複数の通行経路を有する有料道路における車両の走行経路を判定し、有料道路の入口に設けられ、当該入口から入場した車両の車両識別情報を受信する入口路側装置と、有料道路の出口に設けられ、当該出口から出場した前記車両の前記車両識別情報を受信する出口路側装置と、前記路側通信部で受信した車両識別情報及び車両の位置情報に基づいて通行経路を判定する経路判定装置と、を備え、前記経路判定装置は、前記有料道路の分岐と合流の間の通行経路の一部区間に仮想領域を設定し、設定された複数の仮想領域を示す領域情報と、複数の仮想領域及び通行経路を関連付けた経路判定情報とを記憶する記憶部と、前記入口路側装置から前記有料道路の入口から入場した車両の車両識別情報を含む入場記録を受信し、また、出口路側装置から前記有料道路の出口から出場した前記車両の前記車両識別情報を含む出場記録を出口路側装置から受信する路側通信部と、路側通信部を介して、前記車両の通信装置から複数回にわたり送信される前記車両識別情報及び位置情報を含む車両位置情報を受信する位置情報受信部と、前記入場記録の受信後、前記位置情報が所定の仮想領域に含まれるか否かを判定し、前記位置情報が前記所定の仮想領域に含まれる場合に、前記車両位置情報に基づき前記車両識別情報に対して所定の通行経路を通過したと判定する経路判定部と、前記入場記録、前記出場記録、及び前記所定の通行経路に基づき前記車両識別情報に対して通行料金を計算する計算部と、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、実施形態に係るＥＴＣシステムの概略構成の一例を示す図である。

【図2】図２は、実施形態に係る経路別料金処理システム１の概略構成の一例を示す図である。

【図3】図３は、実施形態に係る入口路側装置及び出口路側装置の概略構成の一例を示す図である。

【図4】図４は、実施形態に係る通信装置の概略構成の一例を示す図である。

【図5】図５は、実施形態に係る経路別課金の適用を受けるための登録処理の一例を示すシーケンス図である。

【図6】図６は、実施形態に係る通行経路の一例を示す図である。

【図7】図７は、実施形態に係る経路別料金計算の一例を示すシーケンス図である。

【図8】図８は、実施形態に係る車両管理テーブルの一例を示す図である。

【図9】図９は、実施形態に係る経路判定テーブルの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、実施形態に係るＥＴＣシステムの概略構成の一例を示す図である。
図１に示すＥＴＣシステム（Electronic Toll Collection、登録商標）は、経路別料金処理システムの一例である。ＥＴＣシステムでは、入口に設置される入口路側装置が、車載器アンテナを介して有料道路の入口を通行する車両の車載器と無線通信し、出口に設置される出口路側装置が、入口を経て出口を通行する車両の車載器と無線通信する。このように、入口及び出口での無線通信により、入口及び出口にて車両を停止させずにノンストップでの料金収受を実現している。

【0013】

本実施形態で説明するＥＴＣシステムは、中央装置である経路別料金処理システム１と、路側装置である、入口路側装置２と出口路側装置３を備える。
中央装置である経路別料金処理システム１は、１又は複数のコンピュータにより構成することができる。例えば、経路別料金処理システム１は、経路判定装置１１及び料金計算装置１２を備える。

【0014】

経路判定装置１１は、第１の周波数帯（例えば700MHz帯）の電波を利用し、移動体通信事業者により提供されるキャリア回線を介して、各車両の車載通信装置５（位置情報提供装置５２）と通信し、各車両の車載通信装置５から定期的に送信される車両位置情報、つまり複数回にわたり送信される車両位置情報を受信する。また、経路判定装置１１は、各車両から送信される車両位置情報等に基づき、各車両の通行経路を判定する。
料金計算装置１２は、各車両の入場記録、出場記録、及び通行経路に基づき通行料金を計算する。経路判定装置１１の構成及び経路判定装置１１による通行経路の判定については後に詳しく説明する。また、料金計算装置１２の構成及び料金計算装置１２による通行料金の計算についても後に詳しく説明する。

【0015】

車両位置情報は、車両識別情報及び位置情報を含み、加えて日時情報を含むようにしてもよい。入場記録は、車両識別情報及び入口情報を含み、入口情報は、少なくとも入口識別情報を含み、加えて入場日時を含むようにしてもよい。出場記録は、車両識別情報及び出口情報を含み、出口情報は、少なくとも出口識別情報を含み、加えて出場日時を含むようにしてもよい。さらに、出場記録は、入場記録の一部又は全部を含んでもよい。

【0016】

次に、路側通信装置としての入口路側装置２と出口路側装置３について、説明する。
入口路側装置２は、有料道路の各入口に設置される。入口路側装置２は、車両通信部２５を備え、車両通信部２５は、第１の周波数帯と周波数帯が異なる第２の周波数帯（例えば5.8GHz帯）の電波を利用し、ＤＳＲＣ用アンテナにより各車両の車載通信装置５（ＥＴＣ車載器５１）と通信し、入口処理を実行する。例えば、車両通信部２５は、車載通信装置５から車両識別情報を受信し、車載通信装置５に対して入口情報を送信する。更に、入口路側装置２は、車両から受信した車両識別情報と、入口の料金所名、入場時間等を含む入口利用明細情報を作成し、経路別料金システム1の料金計算装置１２に送信する。

【0017】

出口路側装置３は、有料道路の各出口に設置される。出口路側装置３は、車両通信部３５を備え、車両通信部３５は、ＤＳＲＣ用アンテナにより各車両の車載通信装置５（ＥＴＣ車載器５１）と通信し、出口処理を実行する。例えば、車両通信部３５は、車載通信装置５から車両識別情報を受信し、車載通信装置５に対して出口情報を送信する。更に、出口路側装置３は、車両から受信した車両識別情報と、出口の料金所名、出場時間等を含む出口利用明細情報を作成し、経路別料金システム1の料金計算装置12に送信する。
入口路側装置２の構成及び入口処理、並びに出口路側装置３の構成及び出口処理については後に詳しく説明する。

【0018】

本システムを利用する各車両は、車載通信装置５を備える。車載通信装置５は、ＥＴＣ車載器５１及び位置情報提供装置５２を備える。なお、ＥＴＣ車載器５１及び位置情報提供装置５２のそれぞれは独立した機器であってもよい。例えば、位置情報提供装置５２は、スマートフォン等のモバイル端末装置である。ＥＴＣ車載器５１は、第２の周波数帯の電波を利用した近距離通信により、入口路側装置２及び出口路側装置３に対して情報を送信し、また、情報を受信する。一方の位置情報提供装置５２は、第１の周波数帯の電波を利用した遠距離通信により、移動体通信事業者により設置される基地局を介して、経路判定装置１１に対して情報を送信する。

【0019】

また、図１に示すように、有料道路の入口と出口の間の一部区間を含む仮想領域ＶＡが定義される。仮想領域ＶＡは、ジオフェンス（Geo-fence）等と呼ばれ、仮想的な物理的境界線により形成される多角形の領域（閉構造）や自由曲線で囲われた領域（閉曲線）もしくはそれらの合成による領域であり、その領域は、各頂点を示す経度及び緯度の座標値と必要に応じて頂点での曲率で特定される。仮想領域ＶＡは、経路判定装置１１の記憶部に記憶される領域情報により定義され、領域情報の変更（追加、削除、又はサイズ変更）により、容易に仮想領域ＶＡを変更（追加、削除、又はサイズ変更）が可能である。本システムを利用する各車両（移動体）は、位置情報を発信する車載通信装置５ととともに移動する。経路判定装置１１は、車載通信装置５（移動体）から発信される位置情報と、仮想領域ＶＡとを比較することにより、移動体が仮想領域ＶＡに入ったこと、仮想領域ＶＡから出たことを検知する。本実施形態では、有料道路の入口と出口の間の一部区間に、複数の仮想領域ＶＡを定義し、各車両がどの仮想領域ＶＡを通過したかを検知することを利用し、各車両の経路を判定する。

【0020】

次に、経路別料金処理システム１について説明する。
図２は、実施形態に係る経路別料金処理システム１の概略構成の一例を示す図である。
図２に示すように、経路別料金処理システム１は、経路判定装置１１及び料金計算装置１２を備える。
先に、経路判定装置１１について説明する。経路判定装置１１は、制御部１１１、記憶部１１２、機器通信部１１３、及びキャリア回線通信部１１４を備える。

【0021】

制御部１１１は、コンピュータの中枢に相当し、経路判定等に関するデータ処理を司る制御部であり、経路判定部として機能する。制御部１１１は、ＣＰＵ（central processing unit）等のプロセッサ、メモリ、及びインターフェースなどを有する。ＣＰＵは、プログラムを実行することにより各種の処理機能を実現するプロセッサである。ＣＰＵは、インターフェースなどを介して経路判定装置１１を構成する各部に接続される。メモリは、ＣＰＵが実行するプログラムを記憶する不揮発性メモリ、及び一時的にデータを記憶する揮発性メモリ等を含む。すなわち、制御部１１１は、ＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより経路判定等に関するデータ処理を実行する。

【0022】

記憶部１１２は、メインメモリ等の読み出しや書込みが高速に行える記憶媒体を含み、また、ＨＤＤ或はＳＳＤなどの大容量の記憶装置を含む。記憶部１１２は、制御部１１１のＣＰＵが実行するプログラムを記憶する。また、記憶部１１２は、入口から出口に繋がる道路の一部区間を含む仮想領域を示す領域情報を記憶する。複数の仮想領域を示す領域情報を記憶することにより、任意の複数の仮想領域を定義することができる。また、記憶部１１２は、１以上の仮想領域及び所定通行経路を関連付けた経路判定テーブルを記憶する。さらに、記憶部１１２は、各車両の位置及び通行履歴等を管理する車両管理テーブルを記憶する。例えば、所定の車両が有料道路の入口を通過したことに対応し、所定の車両の車両識別情報に対応する通行履歴は、有料道路に入場したことを示す入場履歴を含む。このように、所定の車両が有料道路の入口を通過した場合に、通行履歴は、少なくとも有料道路に入場したことを示す入場履歴を含めばよいが、通行履歴が、より詳しい履歴を含んでもよい。例えば、通行履歴が、入口情報を含む入場記録、及び出口情報を含む出場記録を含んでもよい。記憶部１１２に記憶される経路判定テーブル及び車両管理テーブルに基づき、有料道路の入口を通過し、所定の仮想領域を通過した車両の通行経路を所定の通行経路として判定することができる。通行経路の判定については後に詳しく説明する。

【0023】

機器通信部１１３は、入場記録受信部として機能し、料金計算装置１２と通信する通信インターフェースである。機器通信部１１３は、入口料金所２から受信した入口利用明細に基づく入場記録を料金計算装置１２から受信する。ここで、経路判定装置１１では、どの車両が高速道路に入場したかを把握すれば十分であるため、経路判定装置１１で受信する入場記録情報は、入口利用明細に含まれる情報の内、最低件、車両特定情報が含まれていれば良い。しかしながら、入口利用明細に含まれる、料金所情報や入場時間等の入口情報も更に含んでいてもよい。また、入場記録情報の他に出場記録情報も受信するようにしてもよい。そして、機器通信部１１３は、料金計算装置１２に対して通行経路情報を送信する。
ここで、入場記録情報は、料金計算装置１１から転送を受けるのではなく、入口料金所から料金計算装置12に送信される入口利用明細を、入口料金所から直接、受信するようにして、入場記録情報を把握するようにしてもよい。

【0024】

キャリア回線通信部１１４は、位置情報受信部として機能し、第１の周波数帯の電波を利用し、移動体通信事業者により提供されるキャリア回線を介して、各車両の車載通信装置５と通信する。キャリア回線通信部１１４は、車両の車載通信装置５から送信される車両識別情報及び位置情報を含む車両位置情報を受信する。

【0025】

次に、料金計算装置１２について説明する。料金計算装置１２は、制御部１２１、記憶部１２２、機器通信部１２３、及び路側通信部１２４を備える。
制御部１２１は、コンピュータの中枢に相当し、料金計算等に関するデータ処理を司る制御部であり、料金計算部として機能する。制御部１２１は、ＣＰＵ等のプロセッサ、メモリ、及びインターフェースなどを有する。ＣＰＵは、プログラムを実行することにより各種の処理機能を実現するプロセッサである。ＣＰＵは、インターフェースなどを介して料金計算装置１２を構成する各部に接続される。メモリは、ＣＰＵが実行するプログラムを記憶する不揮発性メモリ、及び一時的にデータを記憶する揮発性メモリ等を含む。すなわち、制御部１２１は、ＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより料金計算等に関するデータ処理を実行する。

【0026】

記憶部１２２は、メインメモリ等の読み出しや書込みが高速に行える記憶媒体を含み、また、ＨＤＤ或はＳＳＤなどの大容量の記憶装置を含む。記憶部１２２の記憶媒体は、制御部１２１のＣＰＵが実行するプログラムを記憶する。また、記憶部１２２の記憶装置は、基本料金テーブルと変動料金テーブルを記憶する。

【0027】

基本料金テーブルは、入口と出口とに応じた通行料金（基本料金）を示す情報を格納する。例えば、基本料金テーブルは、道路網全体における各入口と各出口との組み合わせに対して同一発着で同一料金となるような基本料金を示す情報を格納する。
変動料金テーブルは、経路と通過時間などの条件に応じて変動させる課金額（変動額又は割引額）を示す情報を格納する。例えば、変動料金テーブルは、各経路の混雑状況又は混雑予想に応じて各経路に適用される変動額が格納される。なお、各経路の混雑状況又は混雑予測を外部サーバから取得するようにしても良いし、係員端末から手動で入力される情報から取得するようにしても良い。

【0028】

機器通信部１２３は、経路判定装置１１と通信する通信インターフェースである。機器通信部１２３は、経路判定装置１１に対して、入口料金所２から送信された入口利用明細に基づく入場記録情報を送信する。ここで、経路判定装置１１ではどの車両が高速道路に入場したかを把握すれば十分であるため、経路判定装置１１に送信する入場記録情報は、入口利用明細に含まれる情報の内、最低件、車両特定情報が含まれていれば良い。しかしながら、入口利用明細に含まれる料金所情報や入場時間等の入口情報も更に含んでいてもよい。更に、出口料金所３から受信した出口利用明細に基づく出場記録情報を、経路判定装置１１に送信してもよい。また、機器通信部１２３は、経路判定装置１１で経路判定が行われた後、通行経路情報を受信する。

【0029】

路側通信部１２４は、通信ネットワーク等を介して、各入口路側装置２及び各出口路側装置３と通信する通信インターフェースである。路側通信部１２４は、入口路側装置２から入口利用明細を受信し、出口路側装置３から出口利用明細を受信し、また、出口路側装置３に対して通行経路情報を送信する。

【0030】

次に、入口路側装置２及び出口路側装置３について説明する。図３は、実施形態に係る入口路側装置及び出口路側装置の概略構成の一例を示す図である。
先に、入口路側装置２について説明する。入口路側装置２は、上位通信部２１、制御部２２、記憶部２３、路側表示器２４、及び車両通信部２５を備える。

【0031】

上位通信部２１は、上位にあたる経路別料金処理システム１（料金計算装置１２）と通信する通信インターフェースである。上位通信部２１は、車両の通行に対応して取得される入口利用明細を料金計算装置１２へ送信する。

【0032】

制御部２２は、コンピュータの中枢に相当し、入口路側装置２全体の制御及びデータ処理などを行う制御部である。制御部２２は、ＣＰＵ、メモリおよびインターフェースなどを有する。ＣＰＵは、プログラムを実行することにより各種の処理機能を実現するプロセッサである。ＣＰＵは、インターフェースなどを介して入口路側装置２を構成する各部に接続される。メモリは、ＣＰＵが実行するプログラムを記憶する不揮発性メモリ、一時的にデータを保持する揮発性メモリ、及び設定データなどを保存する書換え可能な不揮発性メモリなどの各種のメモリを含む。

【0033】

路側表示器２４は、入口を通行する車両に向けて設置される。路側表示器２４は、入口を通行する車両に乗車する利用者に対して案内などを表示する。

【0034】

車両通信部２５は、ＤＳＲＣ用アンテナを備え、このＤＳＲＣ用アンテナを介して、車両の車載通信装置５（ＥＴＣ車載器５１）との無線通信に対応する通信インターフェースである。車両通信部２５は、ＥＴＣ車載器５１から車両識別情報を受信し、入口利用明細を生成するための車両識別情報と車両の入場日時を出力する。例えば、入場日時は、車両通信部２５と車両のＥＴＣ車載器５１との通信日時である。

【0035】

記憶部２３は、入口路側装置２に対応する入口を示す入口識別情報を記憶する。入口識別情報は、各入口に対して一意に定まる情報である。この入口識別情報は、経路判定装置１１による経路判定で利用され、また、料金計算装置１２による料金計算において通行区間の起点として利用される。また、記憶部２３は、ＥＴＣ車載器５１との無線通信で取得される車両識別情報と入場日時を記憶する。

【0036】

次に、出口路側装置３について説明する。出口路側装置３は、上位通信部３１、制御部２２、記憶部２３、路側表示器２４、及び車両通信部２５を備える。
上位通信部３１は、上位にあたる経路別料金処理システム１（料金計算装置１２）と通信する通信インターフェースである。上位通信部３１は、車両の通行に対応して取得される出場記録を料金計算装置１２へ送信する。

【0037】

制御部３２は、コンピュータの中枢に相当し、出口路側装置３全体の制御及びデータ処理などを行う制御部である。制御部３２は、ＣＰＵ、メモリおよびインターフェースなどを有する。ＣＰＵは、プログラムを実行することにより各種の処理機能を実現するプロセッサである。ＣＰＵは、インターフェースなどを介して出口路側装置３を構成する各部に接続される。メモリは、ＣＰＵが実行するプログラムを記憶する不揮発性メモリ、一時的にデータを保持する揮発性メモリ、及び設定データなどを保存する書換え可能な不揮発性メモリなどの各種のメモリを含む。

【0038】

路側表示器３４は、出口を通行する車両に向けて設置される。路側表示器３４は、出口を通行する車両に乗車する利用者に対して案内（例えば通行料金）などを表示する。

【0039】

車両通信部３５は、ＤＳＲＣ用アンテナを備え、このＤＳＲＣ用アンテナを介して、車両の車載通信装置５（ＥＴＣ車載器５１）との無線通信に対応する通信インターフェースである。車両通信部３５は、ＥＴＣ車載器５１から車両識別情報又は車両識別情報と入口情報を受信し、出場記録を生成するための車両識別情報と車両の出場日時を出力する。例えば、出場日時は、車両通信部２５と車両のＥＴＣ車載器５１との通信日時である。

【0040】

記憶部３３は、出口路側装置３に対応する出口を示す出口識別情報を記憶する。出口識別情報は、各出口に対して一意に定まる情報である。この出口識別情報は、料金計算装置１２による料金計算において通行区間の終点として利用される。また、記憶部３３は、ＥＴＣ車載器５１との無線通信で取得される車両識別情報と出場日時を記憶する。

【0041】

次に、車載通信装置５について説明する。
図４は、実施形態に係る通信装置の概略構成の一例を示す図である。図４に示すように、車載通信装置５は、ＥＴＣ車載器５１及び位置情報提供装置５２を備える。
先に、ＥＴＣ車載器５１について説明する。ＥＴＣ車載器５１は、制御部５１１、記憶部５１２、入出口通信部５１３、及びカード処理部５１４を備える。

【0042】

制御部５１１は、コンピュータの中枢に相当し、入口路側装置２及び出口路側装置３との通信制御を司り、また、通行料金を決済するためのＩＣカードの一種であるＥＴＣカードの処理を司る制御部である。制御部５１１は、ＣＰＵ等のプロセッサ、メモリ、及びインターフェースなどを有する。ＣＰＵは、プログラムを実行することにより各種の処理機能を実現するプロセッサである。ＣＰＵは、インターフェースなどを介してＥＴＣ車載器５１を構成する各部に接続される。メモリは、ＣＰＵが実行するプログラムを記憶する不揮発性メモリ、及び一時的にデータを記憶する揮発性メモリ等を含む。すなわち、制御部５１１は、ＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することによりデータ処理を実行する。また、記憶部５１２は、各ＥＴＣ車載器５１に一意に定まる車載器識別情報を記憶する。また、記憶部５１２は、制御部５１１のＣＰＵが実行するプログラムを記憶する。

【0043】

入出口通信部５１３は、入口路側装置２及び出口路側装置３と無線通信する通信インターフェースであり、入口路側装置２に対して、車載器識別情報及びカード識別情報を含む車両識別情報を送信し、入口路側装置２から入口情報を受信する。また、入出口通信部５１３は、出口路側装置３に対して、車両識別情報及び入口情報を送信し、出口路側装置３から出口情報及び通行料金を受信する。

【0044】

本実施形態では、車両識別情報が、車載器識別情報及びカード識別情報を含むことを想定するが、料金計算装置１２により課金対象を特定することができる情報であればよく、これに限定されるものではない。例えば、車両識別情報が、少なくともカード識別情報を含めば、課金対象を特定することができる。また、車載器識別情報は、車両のナンバープレート情報を含むことができるので、車載器識別情報に基づき車両の車種を判別することができ、車種に応じた課金を採用する場合には、この車載器識別情報を利用することができる。

【0045】

カード処理部５１４は、ＥＴＣカードを受け入れ、入口路側装置２へ送信するカード識別情報をＥＴＣカードから読み出し、入口路側装置から送信される入口情報をＥＴＣカードへ書き込む。また、カード処理部５１４は、出口路側装置３へ送信するカード識別情報及び入口情報をＥＴＣカードから読み出し、出口路側装置３から送信される出口情報をＥＴＣカードへ書き込む。

【0046】

次に、位置情報提供装置５２について説明する。位置情報提供装置５２は、ＧＰＳを利用し位置情報を取得し、上位へ位置情報を提供するＧＰＳデバイスである。位置情報提供装置５２は、制御部５２１、記憶部５２２、キャリア回線通信部５２３、位置情報取得部５２４、及びユーザインターフェース５２５を備える。

【0047】

制御部５２１は、コンピュータの中枢に相当し、位置情報提供装置５２全体の制御を司り、移動体通信事業者により設置される基地局との通信を制御し、また、ＧＰＳを利用した位置情報の取得を制御する。制御部５２１は、ＣＰＵ等のプロセッサ、メモリ、及びインターフェースなどを有する。ＣＰＵは、プログラムを実行することにより各種の処理機能を実現するプロセッサである。ＣＰＵは、インターフェースなどを介して位置情報提供装置５２を構成する各部に接続される。メモリは、ＣＰＵが実行するプログラムを記憶する不揮発性メモリ、及び一時的にデータを記憶する揮発性メモリ等を含む。すなわち、制御部５２１は、ＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することによりデータ処理を実行する。また、記憶部５２２は、予め登録される車両識別情報を記憶し、位置情報取得部５２４により取得される位置情報を記憶する。また、記憶部５２２は、制御部５２１のＣＰＵが実行するプログラムを記憶する。

【0048】

キャリア回線通信部５２３は、第１の周波数帯の電波を利用し、移動体通信事業者により設置される基地局と無線通信する通信インターフェースであり、経路判定装置１１に対して、定期的に車両識別情報及び位置情報を含む車両位置情報を送信する。

【0049】

位置情報取得部５２４は、定期的に現在の位置情報を取得する。例えば、位置情報取得部５２４は、定期的にＧＰＳの複数の衛星からの電波を受信し、受信データをＧＰＳサーバへ送信し、ＧＰＳサーバで求められる位置情報を受信する。なお、位置情報取得部５２４は、車両に搭載された外部機器（例えばナビゲーションシステム）と接続するインターフェースを備え、ナビゲーションシステムから提供される車両の現在位置を取得してもよい。

【0050】

ユーザインターフェース５２５は、タッチパネル等の表示部及び入力部である。ユーザは、ユーザインターフェース５２５を介して車両識別情報等を登録することができ、記憶部５２２は、登録される車両識別情報等を記憶する。

【0051】

次に、経路別料金計算のシーケンスについて説明する。
図５は、実施形態に係る経路別課金の適用を受けるための登録処理の一例を示すシーケンス図である。

【0052】

図５に示すように、本システムの利用者は、位置情報提供装置５２によりシステム利用に関する情報を登録する。例えば、ユーザインターフェース５２５が、システムを利用するための経路別課金アプリケーションのダウンロードを受け付けると（ＳＴ１０１）、制御部５２１は、経路別課金アプリケーションのダウンロードを指示し、キャリア回線通信部５２３は、経路判定装置１１等のサーバにアクセスして経路別課金アプリケーションを要求する（ＳＴ１０２）。経路判定装置１１等のサーバは、経路別課金アプリケーションの要求に基づき、経路別課金アプリケーションを送信し（ＳＴ１０３）、キャリア回線通信部５２３は、経路別課金アプリケーションを受信する。記憶部５２２は、ダウンロードされたアプリケーションを登録する（ＳＴ１０４）。

【0053】

制御部５２１は、ダウンロードされた経路別課金アプリケーションを実行し、ユーザインターフェース５２５が、車両識別情報を受け付けると、キャリア回線通信部５２３は、車両識別情報を経路判定装置１１へ送信する（ＳＴ１０５）。経路判定装置１１のキャリア回線通信部１１４は、車両識別情報を受信し、制御部１１１は、記憶部１１２の車両管理テーブルに車両識別情報を登録する（ＳＴ１０６）。なお、システム利用に関する情報として、住所、氏名、及び生年月日などの個人情報を含めるようにしてもよい。また、車両識別情報に替えて、スマートフォンなどのモバイル端末装置に相当する位置情報提供装置５２を一意に定める端末識別情報、又は位置情報提供装置５の所有者を示す所有者情報を利用するようにしてもよい。端末識別情報は、スマートフォンなどの位置情報提供装置自体を識別可能とする位置情報提供装置自体の識別情報である。所有者情報は、位置情報提供装置５の所有者の氏名、生年月日、及び電話番号などを含み、所有者を識別可能とする情報である。この場合、制御部１１１は、記憶部１１２の車両管理テーブルに車両識別情報と端末識別情報、又は車両識別情報と所有者情報の関連付けを登録し、位置情報提供装置５２から送信される車両位置情報は、少なくとも端末識別情報及び位置情報、又は所有者情報及び位置情報を含む。

【0054】

システム利用に関する情報登録を完了させた位置情報提供装置５２は、定期的に車両位置情報を送信し（ＳＴ１０７－１）、経路判定装置１１のキャリア回線通信部１１４は、車両位置情報を受信し、制御部１１１は、順次、車両管理テーブルに車両位置情報を登録（蓄積）する（ＳＴ１０８－１）。この後、車両位置情報の送信を停止する操作がなされるまで、位置情報提供装置５２は、定期的に車両位置情報を送信し続け（ＳＴ１０７－２）（ＳＴ１０７－３）、車両管理テーブルに車両位置情報が登録され続ける）（ＳＴ１０８－２）（ＳＴ１０８－３）。例えば、この位置情報提供装置５２を含む車載通信装置５を搭載した車両が移動すると、車両の移動に応じた車両位置情報が送信され、車両管理テーブルには、車両の移動に応じた車両位置情報が登録される。

【0055】

なお、位置情報提供装置５２が、経路判定装置１１から活性化信号を受信した場合に、車両位置情報の送信を開始し、経路判定装置１１から不活性化信号を受信した場合に、車両位置情報の送信を停止するようにしてもよい。

【0056】

次に、図６を参照して、分岐と合流を含む通行経路の一例について説明する。図６は、実施形態に係る通行経路の一例を示す図である。
図６に示すように、上流側の入口から下流側の出口に向かって通行することが定められた有料道路において、入口（入口識別情報ＩＮ１１）、分岐Ｂ、通行経路Ｘ、Ｙ、Ｚ、合流Ｍ、及び出口を仮定する。さらに、分岐Ｂより下流（分岐Ｂと合流Ｍの間）の通行経路Ｘにおける一部区間を含む仮想領域ＶＡｘ、分岐Ｂより下流（分岐Ｂと合流Ｍの間）の通行経路Ｙにおける一部区間を含む仮想領域ＶＡｙ、及び分岐Ｂより下流（分岐Ｂと合流Ｍの間）の通行経路Ｚにおける一部区間を含む仮想領域ＶＡｚを仮定する。

【0057】

次に、図７を参照して、経路別料金計算の流れを説明する。図７は、実施形態に係る経路別料金計算の流れの一例を説明するためのフローチャートである。
図７において、車両位置情報が送信され続けている状態で、車両が、入口を通過すると、入口路側装置２の車両通信部２５と、車両のＥＴＣ車載器５１の入出口通信部５１３との間の通信が確立され、車両のＥＴＣ車載器５１の入出口通信部５１３は入口路側装置２に対して車両識別情報を送信する（ＳＴ２０１）。入口路側装置２の車両通信部２５は、車両識別情報を受信し、ＥＴＣ車載器５１に対して入口情報を送信する（ＳＴ２０２）。入出口通信部５１３は、入口路側装置２からの入口情報を受信し、カード処理部５１４は、ＥＴＣカードに入口情報を書き込む。

【0058】

また、入口路側装置２の制御部２２は、車両識別情報の受信及び入口情報の送信に対応して、車両識別情報、入口情報を含む入口利用明細を生成し、上位通信部２１は、料金計算装置１２へ送信する（ＳＴ２０３）。料金計算装置１２の路側通信部１２４は、入口利用明細を受信し、記憶部１２２は、入口利用明細に基づく入場記録を記憶する。そして、機器通信部１２３は、経路判定装置１１に対して、少なくとも車両識別情報を含む入場記録を送信する（ＳＴ２０４）。ここで入場記録には、入場した料金所名に相当する入口識別情報や入場日時は含まれなくても問題ないが、含まれていてもよい。

【0059】

経路判定装置１１の機器通信部１１３は、入場記録を受信し、制御部１１１は、車両管理テーブルに入場記録を登録する（ＳＴ２０５）。車両管理テーブルには、車両識別情報に関連付けて各種情報が登録される。車両管理テーブルには、車両識別情報、車両位置情報、入場記録、及び出場記録が関連付けて登録される。

【0060】

制御部１１１は、車両管理テーブル及び経路判定テーブルに基づき、車両識別情報の車両の通行経路を判定する（ＳＴ２０６）。例えば、制御部１１１は、入場記録が受信され登録された後で、車両位置情報が都度登録されるタイミングに基づき、入場記録に含まれる車両識別情報の車両の通行経路を判定する（ＳＴ２０６）。制御部１１１は、仮想領域を示す領域情報に基づき、車両管理テーブルに登録された位置情報が仮想領域に含まれるか否かを判定する。例えば、制御部１１１は、位置情報Ｐ１１が仮想領域ＶＡｘに含まれると判定した場合、車両識別情報Ｃ１を含む入場記録ＩＮ１０（入場記録ＩＮ１０は少なくとも車両識別情報Ｃ１及び有料道路に入場したことを示す入場履歴を含む）と車両位置情報Ｐ１０（車両位置情報Ｐ１０は車両識別情報Ｃ１及び位置情報Ｐ１１を含む）とに基づき、車両識別情報Ｃ１に対して通行経路Ｘを通過したと判定する（ＳＴ２０６）。なお、制御部１１１は、入場記録ＩＮ１０を受けた後、車両位置情報Ｐ１０を受信する度に、車両識別情報Ｃ１に対して通行経路Ｘを通過したと判定し、機器通信部１１３は、車両識別情報Ｃ１に対して通行経路Ｘを通過したと判定する度に、この判定結果を料金計算装置１２へ通知する。

【0061】

或いは、制御部１１１は、位置情報Ｐ２１が仮想領域ＶＡｙに含まれると判定した場合、車両識別情報Ｃ１を含む入場記録ＩＮ１０と車両位置情報Ｐ２０（車両位置情報Ｐ２０は車両識別情報Ｃ１及び位置情報Ｐ２１を含む）とに基づき、車両識別情報Ｃ１に対して通行経路Ｙを通過したと判定する（ＳＴ２０６）。同様に、制御部１１１は、位置情報Ｐ３１が仮想領域ＶＡｚに含まれると判定した場合、車両識別情報Ｃ１を含む入場記録ＩＮ１０と車両位置情報Ｐ３０（車両位置情報Ｐ３０は車両識別情報Ｃ１及び位置情報Ｐ３１を含む）とに基づき、車両識別情報Ｃ３に対して通行経路Ｚを通過したと判定する（ＳＴ２０６）。

【0062】

なお、制御部１１１は、入場記録ＩＮ１０の受信とこの入場記録ＩＮ１０に対応する出場記録ＯＵＴ１０の未受信の判定条件を満たし、位置情報Ｐ２１が仮想領域ＶＡｘに含まれる場合に、入場記録ＩＮ１０及び車両位置情報Ｐ１０に基づき、車両識別情報Ｃ１に対して通行経路Ｘを通過したと判定する。ここで、入場記録ＩＮ１０に対応する出場記録ＯＵＴ１０について補足すると、出場記録ＯＵＴ１０が、入場記録ＩＮ１０に含まれる車両識別情報Ｃ１と同一の車両識別情報Ｃ１を含み、且つ出場記録ＯＵＴ１０に含まれる出場日時が、入場記録ＩＮ１０に含まれる入場日時より未来の日時であり、且つその差分が一定時間以内である場合に、出場記録ＯＵＴ１０は入場記録ＩＮ１０に対応する。

【0063】

また、制御部１１１は、入場記録に含まれる入場日時と車両位置情報に含まれる日時情報とを比較し、通行経路を判定してもよい。例えば、制御部１１１は、入場記録ＩＮ１０に含まれる入場日時が、車両位置情報Ｐ１０に含まれる日時情報より過去の日時を示す判定条件を満たし、例えば、位置情報Ｐ１１が仮想領域ＶＡｘに含まれると判定した場合に、車両識別情報Ｃ１を含む入場記録ＩＮ１０と車両位置情報Ｐ１０とに基づき、車両識別情報Ｃ１に対して通行経路Ｘを通過したと判定する。

【0064】

或いは、制御部１１１は、入場記録ＩＮ１０に含まれる入場日時が、車両位置情報Ｐ１０に含まれる日時情報より過去の日時であり、且つその差分が一定時間以内を示す判定条件を満たし、位置情報Ｐ１１が仮想領域ＶＡｘに含まれると判定した場合に、車両識別情報Ｃ１を含む入場記録ＩＮ１０と車両位置情報Ｐ１０とに基づき、車両識別情報Ｃ１に対して通行経路Ｘを通過したと判定するようにしてもよい。

【0065】

経路判定装置１１の機器通信部１１３は、料金計算装置１２に対して、車両識別情報及び通行経路を含む通行経路情報を送信する（ＳＴ２０７）。料金計算装置１２の機器通信部１２３は、通行経路情報を受信し、記憶部１２２は、通行経路情報を記憶する。

【0066】

入口を経て所定経路を通過した車両が、出口を通過すると、車両のＥＴＣ車載器５１の入出口通信部５１３は、出口路側装置３に対して車両識別情報を送信する（ＳＴ２０８）。さらに、入出口通信部５１３が、出口路側装置３に対して入口情報を送信するようにしてもよい。出口路側装置３の車両通信部３５は、車両識別情報（又は車両識別情報と入口情報）を受信する。出口路側装置３の上位通信部３１は、料金計算装置１２に対して、車両識別情報及び出口情報を含む出場記録を送信する（ＳＴ２０９）。

【0067】

料金計算装置１２の路側通信部１２４は、出口利用明細を受信し、記憶部１２２は、出口利用明細に基づく出場記録を記憶する。制御部１２１は、出場記録に含まれる車両識別情報に基づき、この出場記録に対応する入場記録及び通行経路情報を選択する。つまり、制御部１２１は、同一の車両識別情報を含む入場記録、通行経路情報、及び出場記録を選択する。制御部１２１は、選択された入場記録、通行経路を含む通行経路情報、及び出場記録に基づき、通行区間、通行経路、及び通行日時を特定し、特定された通行区間、通行経路、及び通行日時と、基本料金テーブル及び変動料金テーブルとに基づき、経路別の通行料金を算出する（ＳＴ２１０）。

【0068】

路側通信部１２４は、出口路側装置３に対して、車両識別情報、出口情報、及び経路別の通行料金を含む通行料金情報を送信する（ＳＴ２１１）。又は、路側通信部１２４は、車両識別情報、出口情報、及び非経路別の通行料金を含む通行料金情報を送信する。出口路側装置３の上位通信部３１は、通行料金情報を受信し、車両通信部３５は、ＥＴＣ車載器５１に対して通行料金情報を送信する（ＳＴ２１２）。また、路側表示器３４は、経路別の通行料金又は非経路別の通行料金を案内表示する。この際、路側表示器３４が、経路別の通行料金であること、又は非経路別の通行料金であることを併せて表示してもよい。

【0069】

ＥＴＣ車載器５１の入出口通信部５１３は、通行料金情報を受信し、カード処理部５１４は、通行料金情報をＥＴＣカードへ書き込む。

【0070】

また、料金計算装置１２の機器通信部１２３は、経路判定装置１１に対して、車両識別情報及び出口情報を含む出場記録を送信する（ＳＴ２１３）。経路判定装置１１の機器通信部１１３は、出場記録を受信し、制御部１１１は、車両管理テーブルに出場記録を登録する（ＳＴ２１４）。

【0071】

なお、経路判定装置１１の制御部１１１が、車両管理テーブルに登録された車両識別情報に基づき、料金計算装置１２に対して、定期的に入場記録及び出場記録等を要求し、受信するようにしてもよい。

【0072】

図８は、実施形態に係る車両管理テーブルの一例を示す図である。
図８に示すように、車両管理テーブルには、車両識別情報に関連付けて、車両位置情報、入場記録、及び出場記録が登録される。制御部１１１は、車両管理テーブルに基づき、各車両の状態を判定することができる。つまり、制御部１１１は、各車両について、有料道路に入場中且つ出場前の条件を満たすか否か、及びどの仮想領域ＶＡに入場したか否かを判定することができる。

【0073】

図９は、実施形態に係る経路判定テーブルの一例を示す図である。
図９に示すように、経路判定情報としての経路判定テーブルには、通行経路に関連付けて１以上の仮想領域ＶＡが登録される。制御部１１１は、経路判定テーブルに基づき、各車両の通行経路を判定することができる。

【0074】

ここで、仮想領域ＶＡのサイズ及び位置について補足する。
例えば、車両位置情報は位置情報提供装置５２から一定周期で送信され、また、経路判定装置１１により一定周期で受信されるので、この送信周期又は受信周期（以下、送受信周期）に基づき仮想領域ＶＡを定義する。つまり、この送受信周期に基づき定まる距離の一部区間（有料道路の一部区間）を含むように仮想領域ＶＡを定義する。さらに、送受信周期と車両の想定最高速度とに基づき定まる距離の一部区間（有料道路の一部区間）を含むように仮想領域ＶＡを定義してもよい。言い換えれば、これらの定義は、仮想領域ＶＡの道路距離方向に沿った長さの定義である。これにより、車両が一部区間を通過する間に、車両に搭載される位置情報提供装置５２から、少なくとも１回の車両位置情報が送信され、また、経路判定装置１１により、少なくとも１回の車両位置情報が受信されることになり、仮想領域ＶＡの通行可否を漏れなく判定することができる。

【0075】

また、分岐の下流に各仮想領域ＶＡを定義するにあたり、分岐から所定距離だけ離れた位置に仮想領域ＶＡを定義するようにしてもよい。分岐点から一方の境界内の最大距離の半分の長さより、離間した距離に仮想領域ＶＡが入らないように設定することが良く、より好ましくは境界内の最大距離の２倍の長さより離間させて設定することが好ましい。また、分岐後の道路に対応する各仮想領域ＶＡがラップしないように設定、各仮想領域ＶＡの外側境界通しの最短の離間距離が一方の境界内の距離の半分の長さより、長く設定することが良く、より好ましくは一方の境界内の距離の２倍の長さより長いことが好ましい。各仮想領域ＶＡが分岐に近いと、各仮想領域ＶＡ同士が近くなることが想定される。このように、分岐から所定距離だけ離れた位置に仮想領域ＶＡを定義することにより、各仮想領域ＶＡ同士の距離が遠くなり、車両位置情報に基づきどの仮想領域ＶＡを通過しているかを判定する際、誤判定防止及び判定精度向上が期待できる。

【0076】

また、仮想領域ＶＡを定義するにあたり、近くにトンネルやビルが無い領域を選択するようにしてもよい。言い換えれば、仮想領域ＶＡをトンネルの領域と異なる位置に設定するようにしてもよい。トンネルやビルの影響により車両位置情報の検出精度が低下することがあるが、このような仮想領域ＶＡの定義により、車両位置情報に基づきどの仮想領域ＶＡを通過しているかを判定する際、誤判定防止及び判定精度向上が期待できる。

【0077】

また、仮想領域ＶＡを定義するにあたり、上り車線と下り車線のそれぞれに仮想領域ＶＡを定義するようにしてもよい。この場合、上り車線の仮想領域ＶＡと下り車線の仮想領域ＶＡとが重複しないように定義する。このような仮想領域ＶＡの定義により、経路の誤判定防止及び判定精度向上が期待できる。

【0078】

また、仮想領域ＶＡを定義するにあたり、上り車線と下り車線のそれぞれの車線幅（上り車線全ての車線幅と下り車線全ての車線幅）に基づき、仮想領域ＶＡを定義するようにしてもよい。つまり、一部区間（有料道路の一部区間）の車線幅を含むように仮想領域ＶＡを定義する。言い換えれば、この定義は、仮想領域ＶＡの車線幅方向に沿った長さの定義である。このような仮想領域ＶＡの定義により、経路の誤判定防止及び判定精度向上が期待できる。

【0079】

なお、フリーフローアンテナ又はＩＴＳスポットなどのＥＴＣ車載器と無線通信する経路路側装置を併用し、車両識別情報に対応する車両の位置を検知するようにしてもよい。また、ナンバープレート読取カメラにより車両から読み取られるナンバープレート情報を併用し、車両の位置を検知するようにしてもよい。例えば、料金計算装置１２は、経路路側装置から送信される経路情報を受信し、また、経路判定装置１１から送信される経路判定情報を受信し、これら情報に基づき通行料金を計算するようにしてもよい。また、経路判定装置１１が、経路路側装置から送信される経路情報を受信し、この受信した経路情報を加えて、経路を判定するようにしてもよい。

【0080】

また、経路判定装置１１が、位置情報提供装置５２に対して、経路の判定結果を送信するようにしてもよい。位置情報提供装置５２は、経路の判定結果を受信し、画像又は音声等により経路の判定結果を出力することができる。加えて、位置情報提供装置５２は、経路に応じた割引などの情報を出力してもよい。

【0081】

以上説明した実施形態によれば、経路判定に優れた経路別料金処理システム、経路判定装置、経路判定方法、及び経路判定プログラムを提供することができる。マップマッチングによる経路判定の場合は判定に長時間を要したり、ＧＰＳの位置精度への依存度が高く誤判定が懸念されたりしていたが、本実施形態によれば、車両が入口を通過し且つ仮想領域ＶＡを通過したか否かに基づき経路を判定するので、短時間且つ高精度に経路を判定することができる。また、フリーフローアンテナ等を用いた経路判定の場合は、フリーフローアンテナ等を設定するための高額な費用がかかっていたが、本実施形態によれば、メモリ空間に仮想領域ＶＡを定義することにより経路を判定することができるので、フリーフローアンテナ等を設置するケースに比べて大幅なコストダウンを図ることができる。

【0082】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
有料道路の入口から入場した車両の車両識別情報を含む入場記録を入口路側装置から受信し、また、前記有料道路の出口から出場した前記車両の前記車両識別情報を含む出場記録を出口路側装置から受信し、前記出口路側装置に対して通行料金を送信する路側通信部と、
前記入口から前記出口に繋がる前記有料道路の一部区間を含む仮想領域を示す領域情報と、前記仮想領域及び通行経路を関連付けた経路判定情報とを記憶する記憶部と、
前記車両の通信装置から複数回にわたり送信される前記車両識別情報及び位置情報を含む車両位置情報を受信する位置情報受信部と、
前記入場記録の受信後、前記位置情報が前記仮想領域に含まれるか否かを判定し、前記位置情報が前記仮想領域に含まれる場合に、前記車両位置情報に基づき前記車両識別情報に対して前記通行経路を通過したと判定する経路判定部と、
前記入場記録、前記出場記録、及び前記通行経路に基づき前記車両識別情報に対して通信料金を計算する計算部と、
を備える経路別料金処理システム。
［Ｃ２］
前記経路判定部は、前記入場記録の受信と前記入場記録に対応する前記出場記録の未受信の条件を満たし、前記位置情報が前記仮想領域に含まれる場合に、前記車両位置情報に基づき前記車両識別情報に対して前記通行経路を通過したと判定する、［１］の経路別料金処理システム。
［Ｃ３］
前記経路判定部は、前記入場記録に含まれる入場日時が前記車両位置情報に含まれる日時情報より過去の日時を示す条件を満たし、前記位置情報が前記仮想領域に含まれる場合に、前記車両位置情報に基づき前記車両識別情報に対して前記通行経路を通過したと判定する、［１］又は[２]の経路別料金処理システム。
［Ｃ４］
前記記憶部は、上流から下流に向かって通行することが定められた前記有料道路の分岐より下流の第１の通行経路における一部区間を含む第１の仮想領域を示す第１の領域情報、及び前記分岐より下流の第２の通行経路における一部区間を含む第２の仮想領域を示す第２の領域情報を記憶し、
さらに、前記記憶部は、前記第１の仮想領域及び前記第１の通行経路を関連付けた第１の経路判定情報と、前記第２の仮想領域及び前記第２の通行経路を関連付けた第２の経路判定情報とを記憶し、
前記経路判定部は、前記位置情報が前記第１の仮想領域に含まれる場合に、前記車両位置情報に基づき前記車両識別情報に対して前記第１の通行経路を通過したと判定し、前記位置情報が前記第２の仮想領域に含まれる場合に、前記車両位置情報に基づき前記車両識別情報に対して前記第２の通行経路を通過したと判定する、［１］の経路別料金処理システム。
［Ｃ５］
前記記憶部は、前記車両位置情報の送信又は受信周期に基づき定まる距離の前記一部区間を含む前記仮想領域を示す前記領域情報を記憶する、［１］乃至［４］の何れか一つの経路別料金処理システム。
［Ｃ６］
有料道路の入口から入場した車両の車両識別情報を含む入場記録を受信する入場記録受信部と、
前記入口から出口に繋がる前記有料道路の一部区間を含む仮想領域を示す領域情報と、前記仮想領域及び通行経路を関連付けた経路判定情報とを記憶する記憶部と、
前記車両の通信装置から複数回にわたり送信される前記車両識別情報及び位置情報を含む車両位置情報を受信する位置情報受信部と、
前記入場記録の受信後、前記位置情報が前記仮想領域に含まれるか否かを判定し、前記位置情報が前記仮想領域に含まれる場合に、前記車両位置情報に基づき前記車両識別情報に対して前記通行経路を通過したと判定する経路判定部と、
を備える経路判定装置。
［Ｃ７］
車両の通信装置から複数回にわたり送信される車両識別情報及び位置情報を含む車両位置情報を受信し、
有料道路の入口から入場した前記車両の前記車両識別情報を含む入場記録を受信し、
前記入場記録の受信後、前記入口から出口に繋がる前記有料道路の一部区間を含む仮想領域を示す領域情報に基づき前記位置情報が前記仮想領域に含まれるか否かを判定し、
前記位置情報が前記仮想領域に含まれる場合に、前記仮想領域及び通行経路を関連付けた経路判定情報と前記車両位置情報とに基づき前記車両識別情報に対して前記通行経路を通過したと判定する、経路判定方法。
［Ｃ８］
コンピュータに、
車両の通信装置から複数回にわたり送信される車両識別情報及び位置情報を含む車両位置情報を受信する手順と、
有料道路の入口から入場した前記車両の前記車両識別情報を含む入場記録を受信する手順と、
前記入場記録の受信後、前記入口から出口に繋がる前記有料道路の一部区間を含む仮想領域を示す領域情報に基づき、前記位置情報が前記仮想領域に含まれるか否かを判定する手順と、
前記位置情報が前記仮想領域に含まれる場合に、前記仮想領域及び通行経路を関連付けた経路判定情報と前記車両位置情報とに基づき前記車両識別情報に対して前記通行経路を通過したと判定する手順と、を実行させる経路判定プログラム。

【符号の説明】

【0083】

１…経路別料金処理システム
２…入口路側装置
３…出口路側装置
５…車載通信装置
１１…経路判定装置
１２…料金計算装置
２１…上位通信部
２２…制御部
２３…記憶部
２４…路側表示器
２５…車両通信部
３１…上位通信部
３２…制御部
３３…記憶部
３４…路側表示器
３５…車両通信部
５１…ＥＴＣ車載器
５２…位置情報提供装置
１１１…制御部
１１２…記憶部
１１３…機器通信部
１１４…キャリア回線通信部
１２１…制御部
１２２…記憶部
１２３…機器通信部
１２４…路側通信部
５１１…制御部
５１２…記憶部
５１３…入出口通信部
５１４…カード処理部
５２１…制御部
５２２…記憶部
５２３…キャリア回線通信部
５２４…位置情報取得部
５２５…ユーザインターフェース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】